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传感技术不仅是仪器仪表实现检测的基础,也是仪器仪表实现控制的基础。这不仅因为控制必须以检测输入的信息为基础,并且是由于控制达到的精度和状态,必需感知,否则不明确控制效果的控制仍然是盲目的控制。
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实验题目:仪器使用及常用基本电量的测量
日期:2016 年 3 月 26 日
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一、 实验目的
掌握直流稳压电源、数字万用表的使用方法;
掌握电压、电流和电阻的测量方法;
理解仪表内阻对测量结果的影响;
通过对电阻的测量,了解器件的偏差,理解测量误差。
二、 实验电路图及其说明
用数字万用表测量电阻
说明:正确的测量方法应该双手握住表笔保护环的后端即橡胶部分,如果握住了表笔的前端金属部分,相当于并联了人体内阻。
用数字万用表测量直流电压实验电路图如下:
说明:前两组测试条件中,万用表的内阻远远大于测量电路中的电阻,可忽略不计, 而第三组测量条件则不符合,会有较大误差。
考察万用表内阻对测量结果的影响实验电路图如下:
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说明:利用实验室现有条件进行设计实验电路,对万用表内阻造成的误差进行修正。
三、 预习
预习-实验一
测试条件1
测试
条件
1
2
200kΩ
3
4
5
1
2
1kΩ
3 4 5
手握橡胶部分
手握金属部分
(2)用数字万用表测量直流电压实验电路图如下:
实验记录表格如下:
①:
测试条件
测试条件
A-B
B-C
C-D
A-C
B-D
A-D
R1=100K
Ω、R2=51K
理
论值
6.55V
3.344V
0.065V 9.933V 3.4069V 10V
由 C-D 电压换算的电
流值
65.783μA
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Ω、
Ω、R3=1K
Ω;
Vi 为+10.0V
测
量值
②:
测试条件
测试条件
A-B
B-C
C-D
A-C
B-D
A-D
R1=100K
Ω、R2=51K Ω、R3=1K
Ω;
Vi 为-10.0V
理
论值测量
值
-
6.55V
- - -
3.344V 0.065V 9.933V
-
3.4069V
由 C-D 电压换算的电
流值
-10V -65.783μA
③:
测试条件
测试条件
A-B
B-C
C-D
A-C
B-D
A-D
R1=10MΩ、
R2=5.1M
Ω、
R3=100K
Ω;
Vi 为+10.0V
理
论值测量
值
6.55V 3.344V 0.065V 9.933V 3.4069V 10V
由 C-D 电压换算的电
流值
0.6578μA
(3)考察万用表内阻对测量结果的影响实验电路图如下:
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Us
Us
R1
R2
U2 理论值 U2 测量值
Rv
Req
四、 实验数据
如图
五、 实验数据整理与分析
测试200kΩ1kΩ条件
测试
200kΩ
1kΩ
条件
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
手握
199.3k
198.2
195.8
199.1
199.3
0.998
0.982
0.983
0.992
0.983
橡胶
Ω
kΩ
kΩ
kΩ
kΩ
kΩ
kΩ
kΩ
kΩ
kΩ
部分
手握金属部分时,示数在 170 kΩ-190 kΩ 之间不断波动。分析:
①. 同一标称值的不同电阻的实际阻值并不确定,而是有一定的误差范围。
②. 人体内阻也是波动的,接入测量电路后,测量值明显变小。
(2)用数字万用表测量直流电压
实验数据整理如下:
①:
测试条件 A-B
B-C
C-D
A-C
B-D
A-D
由 C-D 电压换算的
电流值
R1=100K Ω、R2=51K Ω、R3=1K
Ω;
理 6.55V
论值
测 6.62V
3.344V
3.35V
0.065V
0.065V
9.933V
9.99V
3.4069V
3.41V
10V
10.06V
65.783μA
65.6μA
Vi 为+10.0V
量
值
②:
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测试条件 A-B
B-C
C-D
A-C
B-D
A-D
由 C-D 电压换
算的电流值
R1=100K Ω、R2=51K Ω、R3=1K
Ω;
理 -
论 6.55
值 V
测 -
-3.344V
-3.34V
-0.065V
-0.064V
-9.933V
-9.97V
-3.4069V
-3.40V
-10V
-10.04V
-65.783μA
-64μA
Vi 为-10.0V
量 6.60
值 V
③:
测试条件 A-B
B-C
C-D
A-C
B-D
A-D
由 C-D 电压换算的
电流值
R1=10M
Ω、
理 6.55V
论
3.344V
0.065V
9.933V
3.40
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